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TSMC / FACILITY PUBLISHED
VOL.43
廠務季刊

URL.http://nfjournal/

量產廠電力負載管理策略

Power Load Management in Mass Production Fab

文│吳明哲│台中廠務三部│

摘要 / Abstract

隨著半導體廠產值快速提升，單一廠區用電規模有著跳耀式成長，公司300mm新廠單一phase用電量已超過200mm舊廠
全廠用電3倍有餘，在龐大電力品質管理挑戰下，如何將用電資訊以更聰明有效方法掌握負載變異風險及用電趨勢預測是當務
之急。以F15B為例，光是變電站power SCADA ACB迴路電流資料量就達到每天288.3M bytes，每月8.4G bytes，每年102.8G
bytes再加上其它點位及擴充已達到大數據規模，過往值班基本警報管理及例行負載估算手法已不敷使用。本文將探討量產廠
電力運轉之負載管理實務，以案例解析讓讀者充分了解應用時機及如何結合多種有效統計手法比對出最佳化管理策略，其中包
括資料群組歸類、趨勢圖、變異條狀圖/大餅圖、最大值/平均值、盒鬚圖等分析應用，後文將逐項說明，協助工程師及主管掌
握電力負載管理達到穩定運轉目的，如 圖1。

關鍵詞 / 品質管理、趨勢預測、大數據

Mass power consumption have quantum jump by semiconductor production increasement so far, the 300mm new
Fab around three times power scale than 200mm existing Fabs, how to manage power load by smart and effective
control is key lesson during current condition. As F15B Fab approached to 288.3 Mbytes SCADA data transmission by
big data field that exceed basic knowledge by on-duty engineers. However, this article will discuss how to use statistics
methodology like as trend chart, pipe chart, max/avg. history data analysis and box plot chart, etc. in order to keep
power reliability well management in operation.

Keywords / Quality management, Trend forecast, Big data

1. 前言

用電管理關聯到源頭供應端及下游用戶負載端兩個層面 各廠電力負載管理有實質參考價值。
問題。供應端一般指電力公司，必須掌握現況及預測未來用 半導體廠一直以生產製造為導向，基本上源頭端必須要
戶用電需求以穩定供電品質 ; 而負載端必須要管控好負載變 能夠供給工廠負載端24小時源源不斷的足夠電力需求，也因
化量及提供必要數據回饋給供應端做好準確預測。現況用電 此在不考慮限電前提的用電管理探討上負載用電管理較源頭
管理盲點在於新型式機台用電量高低起伏很大且機台眾多， 供電來的重要，故本文章主要著重在量產廠負載端之運轉管
由各別迴路單點管控運轉警報設定值僅能治標無法治本，如 理，以支援工廠穩定生產為討論重點，不會著墨於太多供應
果急就章就移轉負載，對於生產影響及成本花費也是不符 端探討。
合管理效率。所以必須要有完整的資訊分析才能精準下達
管理決策，舉例來說，工廠單台EUV機台運轉容量波動可達
850kw、WET及EPI等單台機台運轉容量波動也達110~480kw
左右，文中將以F15B N7量產廠為基礎探討，其實務手法對於

FACILITY JOURNAL 09 2021 107